Keil C51 vs 标准C [原]

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深入理解并应用C51对标准ANSIC的扩展是学习C51的关键之一。因为大多数扩展功能都是直接针对8051系列CPU硬件的。大致有以下8类: 
  
  8051存储类型及存储区域 , 存储模式 , 存储器类型声明 , 变量类型声明 , 位变量与位寻址 ,特殊功能寄存器(SFR) ,C51指针 
  
  l 函数属性 
  
  具体说明如下(8031为缺省CPU)。 
  
  第一节 Keil C51扩展关键字 
  C51 V4.0版本有以下扩展关键字(共19个): 
  _at_ idata sfr16 alien interrupt small 
  bdata large _task_ Code bit pdata 
  using reentrant xdata compact sbit data sfr 
  
  第二节 内存区域(Memory Areas): 
  1. Pragram Area: 
  由Code说明可有多达64kBytes的程序存储器 
  
  2. Internal Data Memory: 
  内部数据存储器可用以下关键字说明: 
  
  data:直接寻址区,为内部RAM的低128字节 00H~7FH 
  idata:间接寻址区,包括整个内部RAM区 00H~FFH 
  bdata:可位寻址区, 20H~2FH 
  
  3. External Data Memory 
  外部RAM视使用情况可由以下关键字标识: xdata:可指定多达64KB的外部直接寻址区,地址范围0000H~0FFFFH 
  
  pdata:能访问1页(25bBytes)的外部RAM,主要用于紧凑模式(Compact Model)。 
  
  4. Speciac Function Register Memory 
  8051提供128Bytes的SFR寻址区,这区域可位寻址、字节寻址或字寻址,用以控制定时器、计数器、串口、I/O及其它部件,可由以下几种关键字说明: 
  
  sfr:字节寻址 比如 sfr P0=0x80;为PO口地址为80H,“=”后H~FFH之间的常数。 
  sfr16:字寻址,如sfr16 T2=0xcc;指定Timer2口地址T2L=0xcc T2H=0xCD 
  sbit:位寻址,如sbit EA=0xAF;指定第0xAF位为EA,即中断允许 
  
  还可以有如下定义方法: 
  sbit 0V=PSW^2;(定义0V为PSW的第2位) 
  sbit 0V=0XDO^2;(同上) 
  或bit 0V-=0xD2(同上)。 
  
  第三节 存储模式 
  存储模式决定了没有明确指定存储类型的变量,函数参数等的缺省存储区域,共三种: 
  1. Small模式 
  所有缺省变量参数均装入内部RAM,优点是访问速度快,缺点是空间有限,只适用于小程序。 
  2. Compact模式 
  所有缺省变量均位于外部RAM区的一页(256Bytes),具体哪一页可由P2口指定,在STARTUP.A51文件中说明,也可用pdata指定,优点是空间较Small为宽裕速度较Small慢,较large要快,是一种中间状态。 
  3. large模式 
  所有缺省变量可放在多达64KB的外部RAM区,优点是空间大,可存变量多,缺点是速度较慢。 
  
  提示:存储模式在C51编译器选项中选择。 
  
  第四节 存储类型声明 
  变量或参数的存储类型可由存储模式指定缺省类型,也可由关键字直接声明指定。各类型分别用:code,data,idata,xdata,pdata说明,例: 
  data uar1 
  char code array[ ]=“hello!”; 
  unsigned char xdata arr[10][4][4]; 
  
  第五节 变量或数据类型 
  
  C51提供以下几种扩展数据类型: 
  bit 位变量值为0或1 
  sbit 从字节中定义的位变量 0或1 
  sfr sfr字节地址 0~255 
  sfr16 sfr字地址 0~65535 
  其余数据类型如:char,enum,short,int,long,float等与ANSI C相同。 
  
  第六节 位变量与声明 
  1. bit型变量 
  bit型变量可用变量类型,函数声明、函数返回值等,存贮于内部RAM20H~2FH。 
  注意: 
  (1) 用#pragma dISAble说明函数和用“usign”指定的函数,不能返回bit值。 
  (2) 一个bit变量不能声明为指针,如bit *ptr;是错误的 
  (3) 不能有bit数组如:bit arr[5];错误。 
  
  2. 可位寻址区说明20H-2FH 
  可作如下定义: 
  int bdata i; 
  char bdata arr[3], 
  然后: 
  sbit bito=in0;sbit bit15=I^15; 
  sbit arr07=arr[0]^7;sbit arr15=arr[i]^7; 
  
  第七节 Keil C51指针 
  C51支持一般指针(Generic Pointer)和存储器指针(Memory_Specific Pointer). 
  
  1. 一般指针 
  一般指针的声明和使用均与标准C相同,不过同时还可以说明指针的存储类型,例如: 
  long * state;为一个指向long型整数的指针,而state本身则依存储模式存放。 
  char * xdata ptr;ptr为一个指向char数据的指针,而ptr本身放于外部RAM区,以上的long,char等指针指向的数据可存放于任何存储器中。 
  
  一般指针本身用3个字节存放,分别为存储器类型,高位偏移,低位偏移量。 2. 存储器指针 
  基于存储器的指针说明时即指定了存贮类型,例如: 
  
  char data * str;str指向data区中char型数据 
  int xdata * pow; pow指向外部RAM的int型整数。 
  这种指针存放时,只需一个字节或2个字节就够了,因为只需存放偏移量。 
  
  3. 指针转换 
  即指针在上两种类型之间转化: 
  
  l 当基于存储器的指针作为一个实参传递给需要一般指针的函数时,指针自动转化。 
  
  l 如果不说明外部函数原形,基于存储器的指针自动转化为一般指针,导致错误,因而请用“#include”说明所有函数原形。 
  
  l 可以强行改变指针类型。 
  
  第八节 Keil C51函数 
  C51函数声明对ANSI C作了扩展,具体包括: 
  
  1. 中断函数声明: 
  中断声明方法如下: 
  
  void serial_ISR () interrupt 4 [using 1] 
  { 
  
  /* ISR */ 
  
  } 
  
  为提高代码的容错能力,在没用到的中断入口处生成iret语句,定义没用到的中断。 
  
  /* define not used interrupt, so generate "IRET" in their entrance */ 
  
  void extern0_ISR() interrupt 0{} /* not used */ 
  
  void timer0_ISR () interrupt 1{} /* not used */ 
  
  void extern1_ISR() interrupt 2{} /* not used */ 
  
  void timer1_ISR () interrupt 3{} /* not used */ 
  
  void serial_ISR () interrupt 4{} /* not used */ 
  
  2. 通用存储工作区 
  3. 选通用存储工作区由using x声明,见上例。 
  4. 指定存储模式 
  由small compact 及large说明,例如: 
  
  void fun1(void) small { } 
  
  提示:small说明的函数内部变量全部使用内部RAM。关键的经常性的耗时的地方可以这样声明,以提高运行速度。 
  5. #pragma dISAble 
  在函数前声明,只对一个函数有效。该函数调用过程中将不可被中断。 
  
  6. 递归或可重入函数指定 
  在主程序和中断中都可调用的函数,容易产生问题。因为51和PC不同,PC使用堆栈传递参数,且静态变量以外的内部变量都在堆栈中;而51一般使用寄存器传递参数,内部变量一般在RAM中,函数重入时会破坏上次调用的数据。可以用以下两种方法解决函数重入: 
  
  a、在相应的函数前使用前述“#pragma dISAble”声明,即只允许主程序或中断之一调用该函数; 
  
  b、将该函数说明为可重入的。如下: 
  
  void func(param...) reentrant; 
  
  KeilC51编译后将生成一个可重入变量堆栈,然后就可以模拟通过堆栈传递变量的方法。 
  
  由于一般可重入函数由主程序和中断调用,所以通常中断使用与主程序不同的R寄存器组。 
  
  另外,对可重入函数,在相应的函数前面加上开关“#pragma noaregs”,以禁止编译器使用绝对寄存器寻址,可生成不依赖于寄存器组的代码。 
  
  7. 指定PL/M-51函数 
  由alien指定。 
  
  
  liuph 发表于 >2006-8-22 11:33:13 [全文] [评论] [引用] [推荐] [档案] [推给好友] [收藏到网摘] 
  
  
  2006-8-22 
  单片机C51编程规范 [原] 
  
  1单片机C51编程规范- 前言 
  为了提高源程序的质量和可维护性,从而最终提高软件产品生产力,特编写此规范。 
  
  2 单片机C51编程规范-范围 
  本标准规定了程序设计人员进行程序设计时必须遵循的规范。本规范主要针对C51编程语言和keil编译器而言,包括排版、注释、命名、变量使用、代码可测性、程序效率、质量保证等内容。 
  
  3 单片机C51编程规范-总则 
  l 格式清晰 
  l 注释简明扼要 
  l 命名规范易懂 
  l 函数模块化 
  l 程序易读易维护 
  l 功能准确实现 
  l 代码空间效率和时间效率高 
  l 适度的可扩展性 
  
  4 单片机C51编程规范-数据类型定义 
  编程时统一采用下述新类型名的方式定义数据类型。 
  建立一个datatype.h文件,在该文件中进行如下定义: 
  typedef bit BOOL; // 位变量 // 
  typedef unsigned char INT8U; // 无符号8位整型变量 // 
  typedef signed char INT8S; // 有符号8位整型变量 // 
  typedef unsigned int INT16U; // 无符号16位整型变量 // 
  typedef signed int INT16S; // 有符号16位整型变量 // 
  typedef unsigned long INT32U; // 无符号32位整型变量 // 
  typedef signed long INT32S; // 有符号32位整型变量 // 
  typedef float FP32; // 单精度浮点数(32位长度) // 
  typedef double FP64; // 双精度浮点数(64位长度) // 
  
  5 单片机C51编程规范-标识符命名 
  
  5.1 命名基本原则 
  l 命名要清晰明了,有明确含义,使用完整单词或约定俗成的缩写。通常,较短的单词可通过去掉元音字母形成缩写;较长的单词可取单词的头几个字母形成缩写。即"见名知意"。 
  l 命名风格要自始至终保持一致。 
  l 命名中若使用特殊约定或缩写,要有注释说明。 
  l 除了编译开关/头文件等特殊应用,应避免使用以下划线开始和/或结尾的定义。 
  l 同一软件产品内模块之间接口部分的标识符名称之前加上模块标识。 
  
  5.2 宏和常量命名 
  宏和常量用全部大写字母来命名,词与词之间用下划线分隔。对程序中用到的数字均应用有意义的枚举或宏来代替。 
  
  5.3 变量命名 
  变量名用小写字母命名,每个词的第一个字母大写。类型前缀(u8\s8 etc.)全局变量另加前缀g_。 
  局部变量应简明扼要。局部循环体控制变量优先使用i、j、k等;局部长度变量优先使用len、num等;临时中间变量优先使用temp、tmp等。 
  
  5.4 函数命名 
  函数名用小写字母命名,每个词的第一个字母大写,并将模块标识加在最前面。 
  
  5.5 文件命名 
  一个文件包含一类功能或一个模块的所有函数,文件名称应清楚表明其功能或性质。 
  每个.c文件应该有一个同名的.h文件作为头文件。 
  
  6 单片机C51编程规范-注释 
  
  6.1 注释基本原则 
  l 有助于对程序的阅读理解,说明程序在"做什么",解释代码的目的、功能和采用的方法。 
  l 一般情况源程序有效注释量在30%左右。 
  l 注释语言必须准确、易懂、简洁。 
  l 边写代码边注释,修改代码同时修改相应的注释,不再有用的注释要删除。 
  
  6.2 文件注释 
  文件注释必须说明文件名、函数功能、创建人、创建日期、版本信息等相关信息。 
  修改文件代码时,应在文件注释中记录修改日期、修改人员,并简要说明此次修改的目的。所有修改记录必须保持完整。 
  文件注释放在文件顶端,用"/*……*/"格式包含。 
  注释文本每行缩进4个空格;每个注释文本分项名称应对齐。 
  /*********************************************************** 
  文件名称: 
  作 者: 
  版 本: 
  说 明: 
  修改记录: 
  ***********************************************************/ 
  
  6.3 函数注释 
  6.3.1 函数头部注释 
  函数头部注释应包括函数名称、函数功能、入口参数、出口参数等内容。如有必要还可增加作者、创建日期、修改记录(备注)等相关项目。 
  函数头部注释放在每个函数的顶端,用"/*……*/"的格式包含。其中函数名称应简写为FunctionName(),不加入、出口参数等信息。 
  /*********************************************************** 
  函数名称: 
  函数功能: 
  入口参数: 
  出口参数: 
  备 注: 
  ***********************************************************/ 
  
  6.3.2 代码注释 
  代码注释应与被注释的代码紧邻,放在其上方或右方,不可放在下面。如放于上方则需与其上面的代码用空行隔开。一般少量注释应该添加在被注释语句的行尾,一个函数内的多个注释左对齐;较多注释则应加在上方且注释行与被注释的语句左对齐。 
  函数代码注释用"//…//"的格式。 
  通常,分支语句(条件分支、循环语句等)必须编写注释。其程序块结束行"}"的右方应加表明该程序块结束的标记"end of ……", 尤其在多重嵌套时。 
  
  6.4 变量、常量、宏的注释 
  同一类型的标识符应集中定义,并在定义之前一行对其共性加以统一注释。对单个标识符的注释加在定义语句的行尾。 
  全局变量一定要有详细的注释,包括其功能、取值范围、哪些函数或过程存取它以及存取时的注意事项等。 
  注释用"//…//"的格式。 
  
  7 单片机C51编程规范-函数 
  
  7.1 设计原则 
  函数的基本要求: 
  l 正确性:程序要实现设计要求的功能。 
  l 稳定性和安全性:程序运行稳定、可靠、安全。 
  l 可测试性:程序便于测试和评价。 
  l 规范/可读性:程序书写风格、命名规则等符合规范。 
  l 扩展性:代码为下一次升级扩展留有空间和接口。 
  l 全局效率:软件系统的整体效率高。 
  l 局部效率:某个模块/子模块/函数的本身效率高。 
  
  编制函数的基本原则: 
  l 单个函数的规模尽量限制在200行以内(不包括注释和空行)。一个函数只完成一个功能。 
  l 函数局部变量的数目一般不超过5~10个。 
  l 函数内部局部变量定义区和功能实现区(包含变量初始化)之间空一行。 
  l 函数名应准确描述函数的功能。通常使用动宾词组为执行某操作的函数命名。 
  l 函数的返回值要清楚明了,尤其是出错返回值的意义要准确无误。 
  l 不要把与函数返回值类型不同的变量,以编译系统默认的转换方式或强制的转换方式作为返回值返回。 
  l 减少函数本身或函数间的递归调用。 
  l 尽量不要将函数的参数作为工作变量。 
  
  7.2 函数定义 
  l 函数若没有入口参数或者出口参数,应用void明确申明。 
  l 函数名称与出口参数类型定义间应该空一格且只空一格。 
  l 函数名称与括号()之间无空格。 
  l 函数形参必须给出明确的类型定义。 
  l 多个形参的函数,后一个形参与前一个形参的逗号分割符之间添加一个空格。 
  l 函数体的前后花括号"{}" 各独占一行。 
  
  7.3 局部变量定义 
  l 同一行内不要定义过多变量。 
  l 同一类的变量在同一行内定义,或者在相邻行定义。 
  l 先定义data型变量,再定义idtata型变量,再定义xdata型变量. 
  l 数组、指针等复杂类型的定义放在定义区的最后。 
  l 变量定义区不做较复杂的变量赋值。 
  
  7.4 功能实现区规范 
  l 一行只写一条语句。 
  l 注意运算符的优先级,并用括号明确表达式的操作顺序,避免使用默认优先级。 
  l 各程序段之间使用一个空行分隔,加以必要的注释。程序段指能完一个较具体的功能的一行或多行代码。程序段内的各行代码之间相互依赖性较强。 
  l 不要使用难懂的技巧性很高的语句。 
  l 源程序中关系较为紧密的代码应尽可能相邻。 
  l 完成简单功能、关系非常密切的一条或几条语句可编写为函数或定义为宏。 
  
  8 单片机C51编程规范-排版 
  
  8.1 缩进 
  代码的每一级均往右缩进4个空格的位置。 
  
  8.2 分行 
  过长的语句(超过80个字符)要分成多行书写;长表达式要在低优先级操作符处划分新行,操作符放在新行之首,划分出的新行要进适当的缩进,使排版整齐,语句可读。避免把注释插入分行中。 
  
  8.3 空行 
  l 文件注释区、头文件引用区、函数间应该有且只有一行空行。 
  l 相邻函数之间应该有且只有一行空行。 
  l 函数体内相对独立的程序块之间可以用一行空行或注释来分隔。 
  l 函数注释和对应的函数体之间不应该有空行。 
  l 文件末尾有且只有一行空行。 
  
  8.4 空格 
  l 函数语句尾部或者注释之后不能有空格。 
  l 括号内侧(即左括号后面和右括号前面)不加空格,多重括号间不加空格。 
  l 函数形参之间应该有且只有一个空格(形参逗号后面加空格)。 
  l 同一行中定义的多个变量间应该有且只有一个空格(变量逗号后面加空格)。 
  l 表达式中,若有多个操作符连写的情况,应使用空格对它们分隔: 
  在两个以上的关键字、变量、常量进行对等操作时,它们之间的操作符前后均加一个空格;在两个以上的关键字、变量、常量进行非对等操作时,其前后均不应加空格; 
  逗号只在后面加空格; 
  双目操作符,如比较操作符, 赋值操作符"="、"+=",算术操作符"+"、"%",逻辑操作符"&&"、"&",位操作符"<<"、"^"等,前后均加一个空格; 
  单目操作符,如"!"、"~"、"++"、"-"、"&"(地址运算符)等,前后不加空格; 
  "->"、"."前后不加空格; 
  if、for、while、switch等关键字与后面的括号间加一个空格; 
  
  8.5 花括号 
  l if、else if、else、for、while语句无论其执行体是一条语句还是多条语句都必须加花括号,且左右花括号各独占一行。 
  l do{}while()结构中,"do"和"{"均各占一行,"}"和"while();"共同占用一行。 
  if ( do 
  { { 
  
  } }while( ; 
  else 
  { 
  
  } 
  
  8.6 switch语句 
  l 每个case和其判据条件独占一行。 
  l 每个case程序块需用break结束。特殊情况下需要从一个case块顺序执行到下一个case块的时候除外,但需要在交界处明确注释如此操作的原因,以防止出错。 
  l case程序块之间空一行,且只空一行。 
  l 每个case程序块的执行语句保持4个空格的缩进。 
  l 一般情况下都应该包含default分支。 
  Switch ( 
  { 
  case x: 
  
  break; 
  
  case x: 
  
  break; 
  
  default: 
  
  break; 
  } 
  
  9 单片机C51编程规范-程序结构 
  
  9.1 基本要求 
  l 有main()函数的.c文件应将main()放在最前面,并明确用void声明参数和返回值。 
  l 对由多个.c文件组成的模块程序或完整监控程序,建立公共引用头文件,将需要引用的库头文件、标准寄存器定义头文件、自定义的头文件、全局变量等均包含在内,供每个文件引用。通常,标准函数库头文件采用尖角号< >标志文件名,自定义头文件采用双撇号〃〃标志文件名。 
  l 每个.c文件有一个对应的.h文件,.c文件的注释之后首先定义一个唯一的文件标志宏,并在对应的.h文件中解析该标志。 
  在.c文件中: 
  #define FILE_FLAG 
  在.h文件中: 
  #ifdef FILE_FLAG 
  #define XXX 
  #else 
  #define XXX extern 
  #endif 
  l 对于确定只被某个.c文件调用的定义可以单独列在一个头文件中、单独调用。 
  
  9.2 可重入函数 
  可重入函数中若使用了全局变量,应通过关中断、信号量等操作手段对其加以保护。 
  
  9.3 函数的形参 
  l 由函数调用者负责检查形参的合法性。 
  l 尽量避免将形参作为工作变量使用。 
  
  9.4 循环 
  l 尽量减少循环嵌套层数 
  l 在多重循环中,应将最忙的循环放在最内层 
  l 循环体内工作量最小 
  l 尽量避免循环体内含有判断语句 
  
  
  liuph 发表于 >2006-8-22 11:26:48 [全文] [评论] [引用] [推荐] [档案] [推给好友] [收藏到网摘] 
  
  
  2006-8-22 
  在C51中变量的空间分配几个方法 [原] 
  
  1、 data区空间小,所以只有频繁用到或对运算速度要求很高的变量才放到data区内,比如for循环中的计数值。 
  
  2、 data区内最好放局部变量。 
  
  因为局部变量的空间是可以覆盖的(某个函数的局部变量空间在退出该函数是就释放,由别的函数的局部变量覆盖),可以提高内存利用率。当然静态局部变量除外,其内存使用方式与全局变量相同; 
  
  3、 确保你的程序中没有未调用的函数。 
  
  在Keil C里遇到未调用函数,编译器就将其认为可能是中断函数。函数里用的局部变量的空间是不释放,也就是同全局变量一样处理。这一点Keil C做得很愚蠢,但也没办法。 
  
  4、 程序中遇到的逻辑标志变量可以定义到bdata中,可以大大降低内存占用空间。 
  
  在51系列芯片中有16个字节位寻址区bdata,其中可以定义8*16=128个逻辑变量。定义方法是: bdata bit LedState;但位类型不能用在数组和结构体中。 
  
  5、 其他不频繁用到和对运算速度要求不高的变量都放到xdata区。 
  
  6、 如果想节省data空间就必须用large模式,将未定义内存位置的变量全放到xdata区。当然最好对所有变量都要指定内存类型。 
  
  7、 当使用到指针时,要指定指针指向的内存类型。 
  
  在C51中未定义指向内存类型的通用指针占用3个字节;而指定指向data区的指针只占1个字节;指定指向xdata区的指针占2个字节。如指针p是指向data区,则应定义为: char data *p;。还可指定指针本身的存放内存类型,如:char data * xdata p;。其含义是指针p指向data区变量,而其本身存放在xdata区。 
  
  
  liuph 发表于 >2006-8-22 11:25:44 [全文] [评论] [引用] [推荐] [档案] [推给好友] [收藏到网摘] 
  
  
  2006-8-22 
  KEIL C51 中调用汇编 [原] 
  
  有关c51调用汇编的方法已经有很多帖子讲到,但是一般只讲要点,很少有对整个过程作详细描述,对于初学者是不够的,这里笔者通过一个简单例子对这个过程进行描述,希望能对初学者有所帮助。几年来,在这个论坛里笔者得到很多热心人指导,因此也希望 
  藉此尽一点绵薄之力。 
  
  在这个例子里,阐述了编写c51程序调用汇编函数的一种方法,这个外部函数的入口参数是一个字符型变量和一个位变量,返回值是一个整型变量。例中,先用c51写出这个函数的主体,然后用SRC控制指令编译产生asm文件,进一步修改这个asm文件就得到我们所要的汇编函数。该方法让编译器自动完成各种段的安排,提高了汇编程序的编写效率。 
  
  step1. 按写普通c51程序方法,建立工程,在里面导入main.c文件和CFUNC.c文件。 
  
  相关文件如下: 
  //main.c文件 
  #include < reg51.h > 
  
  #define uchar unsigned char 
  #define uint unsigned int 
  
  extern uint AFUNC(uchar v_achr,bit v_bflag); 
  
  void main() 
  { 
  bit BFLAG; 
  uchar mav_chr; 
  uint mvintrslt; 
  
  mav_chr=0xd4; BFLAG=1; 
  mvintrslt=AFUNC(mav_chr,BFLAG); 
  } 
  
  //CFUNC.c文件 
  
  #define uchar unsigned char 
  #define uint unsigned int 
  
  uint AFUNC(uchar v_achr,bit v_bflag) 
  { 
  uchar tmp_vchr; 
  uint tp_vint; 
  
  tmp_vchr=v_achr; 
  tp_vint=(uint)v_bflag; 
  return tmp_vchr+(tp_vint<<8); 
  } 
  
  step2. 在 Project 窗口中包含汇编代码的 C 文件上右键,选择“Options for ...”,点击右边的“Generate Assembler SRC 
  File”和“Assemble SRC Fil

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